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1、,第二节 植 物 的 克 隆,学习目标,简述植物细胞全能性的含义 简述植物组织培养的程序 说出植物克隆成功所需的条件 简述植物细胞培养和器官培养的方法和意义 简述植物细胞工程的概念、操作过程和应用,一、植物克隆的理论基础-植物细胞的全能性,二、植物克隆的技术基础-植物组织培养技术,1、含义：,植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因此具备发育为完整植株的潜能。,2、原因：,从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因),一、植物克隆的理论基础-植物细胞的全能性,思考：生物体内，体细胞能表现出全能性吗?,分化是基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。 分化往往是不可逆的。,不
2、能，而是分化为特定的组织或器官,1、含义：,植物体的每个活细胞都具有遗传上的全能性，因此具备发育为完整植株的潜能。,2、原因：,从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性 。,一、植物细胞的全能性,3、植物细胞全能性表达的条件,离体状态 有一定的营养物质、激素、和适宜的其他条件。,1.各类细胞全能性的表达程度：,植物细胞的全能性的体现,不同种类植物、同种植物的不同基因型个体，细胞全能性的表达程度不大相同.,2.长期培养中，细胞全能性的表达能力降低原因 P23,克隆成功所需的条件？,1.探讨特定植物细胞全能性表达的条件 (适当配比的营养物质和生长调节
3、剂) 2.选择性状优良、细胞全能性表达充分的基因型,植物克隆的技术基础是-，,植物组织培养,二、植物组织培养的基本程序,1、配制半固体培养基,2、切取消毒后的小组织块，,脱分化,3、接种培养，获得愈伤组织,4、再生新植株,如何实现器官的发生和成功构建？p24,无菌操作,三、植物组织培养的方法,起点不同：,1.组织 2.单细胞 原生质体 3.器官 4.转基因细胞或重组细胞 植物细胞工程,终点不同：,1.植物体 2.细胞系 3.器官,愈伤组织,胚性细胞,原生质体 （获得方法P24）,胚状体,概念名称,植物细胞工程,细胞培养和器官培养,如何实现器官的发生和形态建成？ 主要意义？,实际应用,1、植物繁
4、殖的新途径,1）微型繁殖 2）作物脱毒 3）神奇的人工种子,2、作物新品种的培育,1）单倍体克隆 2）突变体的筛选 3）植物细胞工程获得新植株,3、细胞产物的工厂化生产,植物细胞工程的概念和操作过程： 培养植物细胞，借助基因工程方法，将外源DNA导入受体细胞中，或通过细胞融合、显微注射将不同来源的遗传物质重组，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植物。,转基因细胞或重组细胞 具有特定性状新植株,培养,一、植物繁殖的新途径,1.微型繁殖 (1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术. (2)特点: 保持优良品种的遗传特性; 高效快速地实现种苗的大量繁殖.,3.
5、神奇的人工种子 (1)特点: 后代无性状分离 不受气候,季节和地域限制 (2)技术:植物组织培养. (3)结构:人工薄膜胚状体,二、作物新品种的培育,2.单倍体克隆 (1)方法:花药的离体培养 (2)优点: 单倍体育种后代稳定遗传,都是纯合体;明显缩短育种年限.,1、转基因植物的培育,2.筛选突变体 (1)产生: 特别培养基上植物组织培养 (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种,三、次生代谢产物的工厂化生产,1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术:植物的组织培养.,二、植物组织培养的一般程序,1、配制半固体培养基,1）、无机营养成分：植物所必需的大量元素及微量元素 2）、有机营养成分 含N物质：包括维生素和氨基酸 碳源一定比例的蔗糖 3）、植物生长调节剂：（合适比例的生长素，细胞分裂素） 4）琼脂：起凝固支持作用 5）调节PH值。,